磁懸浮式鐵道用地面線圈裝置及其制造方法

專利名稱：：磁懸浮式鐵道用地面線圈裝置及其制造方法
技術領域：
：本發明涉及磁懸浮式鐵道用地面線圈裝置及其制造方法。更具體地說，本發明是具有被絕緣材料被覆的線圈導體、固定在混凝土軌道側壁的磁懸浮式鐵道用地面線圈裝置，上述絕緣材料使用具有特定組成的熱塑性樹脂成型材料而成，該地面線圈裝置產率高，可以實現輕量化，并且具有循環利用性，本發明還提供通過注塑成型將該線圈裝置一體成型、產率良好地制造的方法。
背景技術：
：磁懸浮鐵道中，用于將車輛懸浮、導向、推進的地面線圈連續地設置在導軌上。該地面線圏以規定的間距連續地設置成符合車輛的超導磁體的極間距(同一超導磁體內相鄰的超導線圈的中心間的長度方向距離)的長度。關于該磁懸浮式鐵道用地面線圏裝置，目前只發明了通過片材復合成型(SMC)或反應注塑成型(RIM)法、使用熱固性樹脂的線圈裝置及其制造方法。例如，圖1是現有技術的磁懸浮式鐵道用地面線圏裝置的截面圖，圖2是由圖1的A-A線所見的正面圖(例如參照專利文獻l)。圖l、圖2中，由側壁la和底壁lb構成截面為U字形狀的混;疑土4九道1。產生車輛(未圖示)推進力的推進線圈2固定在側壁la上，同時，引導該車輛浮起的浮起線圏3配置于比推進線圈2更靠近混凝土軌道1的中心側，固定在側壁la上。符號4是包含將浮起線圈3固定在側壁la上的固定用螺栓和墊圏的連接裝置。上述推進線圈2的導體被環氧樹脂的外被被覆，而地面線圏3的導體3a的外周被由SMC形成的外被3b被覆。SMC例如是將熱固性聚酯樹脂和玻璃纖維基材復合，形成厚約2mm的片狀。考慮到加熱加壓成型時在模具內的流動性，該SMC的玻璃纖維通常選擇含有約S0質量。/。的36mm材料。該發明中，由于成型時樹脂的流動，制品內出現玻璃纖維密度低的部位，為了避免產生機械強度不均勻，是采用將連續的玻璃纖維配置成巻狀的SMC。專利文獻2中，使用環氧樹脂作為絕緣外被，通過澆注成型為地面線圈裝置。該發明中，為了減少金屬襯套誘發渦電流，或減少金屬襯套與環氧樹脂的剝離、環氧樹脂毛邊的除去步驟，是在金屬襯套的外周面形成導電性被膜，或者對金屬襯套的形狀加以處理。專利文獻3中，是通過絕緣外被使用降冰片烯系聚合物的反應注塑成型來成型線圏裝置。該發明中，為了避免插入的巻線線圏在模具內偏離規定部位，將預先成型的補強墊配置在模具內。如上所述，在磁懸浮式鐵道用地面線圈裝置中，目前為止的發明是通過熱固性樹脂的壓縮成型或澆注成型、反應注塑成型的制造方法。但是，在使用熱固性樹脂的成型中，與該成型方法無關，成型周期非常長(SMC:30分鐘或以上，RIM:l小時或以上)，并且有除去毛邊等的后加工步驟，產率低。并且在SMC的壓縮成型中，成型時由于材料流動而產生玻璃纖維的疏密分布，根據部位不同而產生強度的不均勻，而在RIM成型中，必須在模具內插入預先成型的墊，并且產率降低。在壁厚較薄的筋條部位，玻璃纖維難以進入，筋條結構的強度可靠性降低，因此，為了使線圏裝置獲得必要的強度，必須增加樹脂部分的厚度，結果重量不可避免地增加。并且，由于是熱固性樹脂，還有循環利用性差的問題。專利文獻l:日本專利第3301892號公報專利文獻2:日本專利第3121718號公報專利文獻3:日本特開平10-315267號公報
發明內容鑒于上述狀況本發明的目的在于提供產率高、強度不均勻小、并且可實現輕量化且具有循環利用性的固定在混凝土軌道側壁上的》茲懸浮式鐵道用地面線圈。本發明人對于具有上述優選性質的磁懸浮式鐵道地面線圏的開發進行了深入的研究，結果發現，使用具有特定組成的熱塑性樹脂成型材料被覆線圈導體，可實現上述目的，并且，采用向預先插入線圈導體、優選線圏導體和金屬襯套的模具模腔中填充該熱塑性樹脂成型材料的注塑成型法，在模具內一體成型，可以產率良好地獲得上述磁懸浮式鐵道用地面線圈。本發明基于上述認識完成。即，本發明提供以下內容(1)磁懸浮式鐵道用地面線圏裝置，其具有用熱塑性樹脂成型材料被覆的線圏導體，固定于混凝土軌道的側壁，其特征在于，上述熱塑性樹脂成型材料相對于100質量份(A)熱塑性樹脂，含有20200質量份(B)無機填充材料、以及0"質量份(C)彈性體。(2)上述(l)所述的磁懸浮式鐵道用地面線圏裝置，其中，熱塑性樹脂成型材料中的(A)成分熱塑性樹脂是聚亞芳基硫醚樹脂。(3)上述1或2所述的磁懸浮式鐵道用地面線圈裝置，其中，熱塑性樹脂成型材料中的(B)成分無機填充材料具有纖維狀、球狀、板狀或不定形狀的形態。(4)上述(1)(3)中任一項所述的磁懸浮式鐵道用地面線圈裝置，其中，朝著車輛一側的面大致為平坦面，朝著側壁一側的面隆起為與線圈導體對應的形狀，并且在線圏導體的內徑部配置筋條。(5)上述(1)(4)中任一項所述的磁懸浮式鐵道用地面線圈裝置，其中，在線圏裝置的與安裝到混凝土軌道側壁上時使用的螺栓對應的部位埋入金屬襯套。(6)上述(5)所述的磁懸浮式鐵道用地面線圈裝置，其中，金屬襯套在兩個端部具有直徑不同的凸緣。(7)上述(5)或(6)所述的磁懸浮式鐵道用地面線圏裝置，其中，在線圏裝置的與安裝到混凝土軌道側壁上時使用的螺栓對應的輪轂狀部位連接8條以上的前端厚度為1.510mm、高度為30mm以上的筋條。(8)上述(1)(4)中任一項所述的磁懸浮式鐵道用地面線圏裝置的制造方法，其特征在于，通過注塑成型向預先插入了線圈導體的模具模腔部填充熱塑性樹脂成型材料，進行一體成型。(9)上述(5)~(7)中任一項所述的磁懸浮式鐵道用地面線圈裝置的制造方法，其特征在于，通過注塑成型向預先插入了線圈導體和金屬襯套的模具模腔部填充熱塑性樹脂成型材料，進行一體成型。(10)上述(9)所述的磁懸浮式鐵道用地面線圏裝置的制造方法，其中，在插入到模具內的金屬襯套部設置澆口，且該澆口的形狀為盤狀。(11)上述(8)~(IO)中任一項所述的磁懸浮式鐵道用地面線圈裝置的制造方法，其中，使用合模裝置的動作方向與重力方向平行的注塑成型機。(12)上述(8)(11)中任一項所述的磁懸浮式鐵道用地面線圈裝置的制造方法，其中，作為線圈導體，使用將線圏的線材之間用熱固性樹脂固定的線圏導體。(13)上述(8)(12)中任一項所述的磁懸浮式鐵道用地面線圈裝置的制造方法，其中，線圈導體用可在模具內進退的銷固定。(14)上述(13)所述的磁懸浮式鐵道用地面線圏裝置的制造方法，其中，可在模具內進退的銷的前端部安裝有絕緣體。(15)上述(13)或(14)所述的磁懸浮式鐵道用地面線圈裝置的制造方法，其中，向模具模腔內填充熱塑性樹脂成型材料后，在該成型材料的溫度降低至可流動的溫度以下之前，將銷從模具內退出，向銷曾存在的部分填充該成型材料，得到沒有高低差的成型品。根據本發明，可提供具有被絕緣材料被覆的線圈導體、固定在混凝土軌道的側壁上的磁懸浮式鐵道用地面線圏裝置，其中，上述絕緣材料通過使用具有特定組成的熱塑性樹脂成型材料，產率高，可實現輕量化、且具有循環利用性。該磁懸浮式鐵道用地面線圏裝置是采用向預先插入了線圏導體或線圏導體和金屬村套的模具型腔的一部分內填充上述熱塑性樹脂成型材料的注塑成型法，在模具內一體成型，可以產率良好地制備。圖1是現有技術的磁懸浮式鐵道用地面線圈的截面圖。圖2是由圖1的A-A線所見的正面圖。圖3是本發明中使用的金屬襯套的一個例子的側面圖和平面圖。圖4是本發明的方法中，安裝于可在模具內進退的銷的端部、包含絕緣體的緩沖材料的一個例子的側面圖和平面圖。圖5是實施例和比較例中得到的線圈裝置的金屬襯套壓入拔出試驗方法的說明圖。圖6是實施例l得到的線圈裝置的側視圖。圖7是比較例3得到的線圈裝置的側視圖。符號說明1:混凝土軌道la:側壁lb:底壁2:推進線圈3:浮起線圏3a:導體3b:外被4:連接裝置10、20、30:線圏裝置11:線圈導體12、23、32:金屬襯套13:樹脂材料21:表面側樹脂面22:線圈導體的內徑部24:輪轂狀樹脂材料部25:銷的痕跡26、33:電源連接部31:固化SMC材料面具體實施例方式首先，對本發明的磁懸浮式鐵道用地面線圈裝置進行說明。本發明的磁懸浮式鐵道用地面線圈裝置(以下簡稱為"地面線圈裝置")具有用熱塑性樹脂成型材料被覆的線圈導體，固定在混凝土軌道側壁上。作為上述熱塑性樹脂成型材料，使用含有(A)熱塑性樹脂、(B)無機填充材料以及根據需要使用的(C)彈性體的材料。對該熱塑性樹脂成型材料中的(A)成分熱塑性樹脂沒有特別限定，可以使用各種樹脂，例如間規聚苯乙烯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚酰胺系樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯系樹脂、聚醚酰亞胺系樹脂、聚酰胺酰亞胺系樹脂、聚醚醚酮系樹脂、聚萘二甲酸乙二醇酯系樹脂、聚醚砜系樹脂、聚砜系樹脂、聚亞芳基硫醚系樹脂等。這些熱塑性樹脂中，從所得線圈裝置的強度和阻燃性與材料的成本平衡等角度考慮，優選聚亞芳基硫醚系樹脂。聚亞芳基硫醚(PAS)系樹脂是具有70mol。/o以上結構式-Ar-S-(Ar為亞芳基)所示的重復單元的聚合物，其代表性的樹脂是具有70mol%以上下述結構式(I)所示重復單元的聚苯硫(PPS)系樹脂。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>(式中，W是選自碳原子數為6以下的烷基、烷氧基、苯基、羧酸/金屬鹽、氨基、硝基、氟、氯、溴等鹵原子中的取代基，m為04的整數；n表示平均聚合度，在1.330的范圍)。已知PAS系樹脂根據其制備方法，通常有實質上為直鏈狀、不具有分支、交聯結構的分子結構的PAS系樹脂；和具有分支或交聯結構的結構的PAS系樹脂，在本發明中沒有特別限定，均可使用。作為本發明中使用的優選PAS系樹脂，可列舉含有70mol。/。以上、進一步優選80mo10/0以上對苯硫單元作為重復單元的均聚物或共聚物。如果該重復單元低于70mol%,則作為結晶性聚合物的特征的原本的結晶性降低，無法獲得充分的機械物性，因而不優選。作為共聚構成單元，例如有間苯硫單元、鄰苯好u單元、p,p'-二苯酮疏單元、p,p，-二苯石風石充單元、p-聯苯石克單元、p,p，-二苯醚硫單元、p,p，-二亞苯基亞甲基硫單元、p,p，-二亞苯基枯烯基硫單元、萘硫單元等。上述PAS系樹脂例如可在有機極性溶劑中、按照本身公知的方法將二鹵代芳族化合物和硫源進行縮聚反應荻得。對本發明中使用的PAS系樹脂的熔融粘度沒有特別限定，優選在^(TC、200秒"條件下為5120Pa.s。該熱塑性樹脂成型材料中，使用無機填充材料作為(B)成分。特別是(A)成分的熱塑性樹脂為PAS系樹脂時，韌性較低，因此可高度發揮該無機填充材料的配合效果，極大地提高尺寸精度、強度和韌性。對上述無機填充材料的形狀沒有特別限定，例如可以使用纖維狀、球狀、板狀、不定形狀等。為了提高強度、韌性，優選纖維狀無機填充材料。作為該纖維狀無機填充材料，例如可列舉玻璃纖維、硼纖維、碳化^^纖維，還有硼酸鋁晶須、氧化鋅晶須、硅酸鈣晶須、碳酸鈣晶須、鈦酸鉀晶須、碳化硅晶須等，其中優選玻璃纖維。從提高強度、韌性的效果角度考慮，纖維狀無機填充材料的形態優選長寬比大。玻璃纖維可優選使用短切纖維(，3yT>^l、，^K)、或切得更細的研磨纖維U^K7:mV《一)等。作為可提高尺寸精度的無機填充材料，球狀、板狀、不定形狀與纖維狀相比，其收縮的各向異性少，因此優選。作為球狀、板狀、不定形狀無機填充材料，例如可列舉二氧化硅、氧化鋁、碳酸鈣、云母、滑石粉、高嶺土、粘土、疏酸鈣、硫酸鋇、中空玻璃、玻璃片等。本發明中，為了使與熱塑性樹脂的濕潤性、粘著性良好，上述無機填充材料可以預先用表面處理劑處理。作為該表面處理劑；例如可列舉硅烷系、鈦酸酯系、鋁系、鉻系、鋯系、硼烷系偶聯劑等，其中優選硅烷系偶聯劑和鈦酸酯系偶聯劑，特別優選硅烷系偶聯劑。作為該硅烷系偶聯劑，例如可列舉三乙氧基硅烷、乙烯基三(卩-曱氧基乙氧基)硅烷、y-甲基丙烯酰氧基丙基三曱氧基硅烷、y-環氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、(3-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基硅烷、N-P-(氨基乙基)個氨基丙基三曱氧基硅烷、N-p-(氨基乙基)個氨基丙基曱基二甲氧基硅烷、Y-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基卞氨基丙基三曱氧基硅烷、Y-巰基丙基三曱氧基硅烷、Y-氯丙基三曱氧基硅烷等。其中優選，氨基丙基三甲氧基硅烷、N-P-(氨基乙基)-，氨基丙基三甲氧基硅烷等氨基硅烷類。本發明中，該(B)成分無機填充材料可以單獨使用一種，也可以將兩種以上組合使用。相對于100質量份(A)成分熱塑性樹脂，其含量可在20~200質量份的范圍選擇。如果無機填充材料的含量在上述范圍，可以發揮韌性、強度、尺寸精度提高的效果，同時成型性也良好。該無機填充材料的優選含量為30~160質量份，特別優選40~130質量份。該熱塑性樹脂成型材料中，使用彈性體作為(C)成分。該彈性體具有抑制由于成型時的殘留應力而在成型品中產生裂縫的作用。對本發明使用的彈性體沒有特別限定，例如可以列舉烯烴系彈性體、聚酰胺系彈性體、聚酯系彈性體、二烯系彈性體、氨基甲酸酯系彈性體、有機硅系彈性體、氯乙烯系彈性體、氟樹脂系彈性體等熱塑性彈性體。烯烴系彈性體是硬鏈段使用聚丙烯、聚乙烯等聚烯烴，軟鏈段使用EPDM等的烯烴系彈性體。聚酰胺性彈性體是聚酰胺硬鏈段與其它軟鏈段結合而成的聚酰胺系嵌段共聚物。上述軟鏈段例如以聚環氧烷(烷基的碳原子數為26)為代表。硬鏈段的聚酰胺成分可列舉聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺6,12、聚酰胺ll、聚酰胺12等聚酰胺，軟鏈段的聚醚成分可列舉聚氧亞乙基二醇、聚氧亞丙基二醇、聚氧四亞曱基二醇等。作為聚酯系彈性體，可以使用硬鏈段用高結晶性的芳族聚酯、軟鏈段用非晶性聚醚或脂肪族聚酯的多嵌段聚合物。上述硬鏈段例如有聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二曱酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸環己二甲酯等對苯二曱酸系結晶性聚酯，軟鏈段例如有聚四亞甲基醚二醇、聚丙二醇、聚乙二醇等脂肪族聚醚，或者由脂肪族二羧酸與乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、新戊二醇、己二醇、辛二醇、癸二醇等二醇類得到的脂肪族聚酯。二烯系彈性體例如有天然橡膠、聚丁二烯、聚異戊二烯、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBR)、氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEB)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物(SIR)、氫化苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物(SEP)、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、氫化苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)、或者丁二烯-丙烯腈-苯乙烯-核殼型橡膠(ABS)、甲基丙烯酸曱酯-丁二烯-苯乙烯-核殼型橡膠(MBS)、丙烯酸辛酯-丁二烯-苯乙烯-核殼型橡膠(MABS)丙烯酸烷基酯-丁二烯-丙烯腈-苯乙烯-核殼型橡膠(AABS)、丁二烯-苯乙烯-核殼型橡膠(SBR)等核殼型的顆粒狀彈性體或者將它們改性得到的橡膠等。氨基甲酸酯系彈性體是分子中具有氨基甲酸酯基(-NH-COO-)的彈性體，通過(1)多元醇(長《連二醇)、(2)二異氰酸酯、(3)短鏈二元醇三種成分的分子間反應生成。多元醇與短鏈二醇與異氰酸酯進行加成反應，生成線狀聚氨酯。其中，多元醇形成彈性體的柔軟部分(軟鏈段)，二異氰酸酯和短鏈二元醇形成硬部分(硬鏈段)。作為種類，有(1)己內酯型(將己內酯開環得到的聚內酯型多元醇)、(2)己二酸型(=己二酸酯型)<己二酸與二元醇的己二酸酯型多元醇>、(3)PTMG(聚四亞曱基二醇)型(=醚型)<四氫呋喃開環聚合得到的聚四亞甲基二醇>等。有機硅系彈性體優選使聚有機硅氧烷與交聯劑共聚得到的。作為聚有機硅氧烷，例如可列舉六曱基環三硅氧烷、八曱基環四硅氧烷、十曱基環五硅氧烷、十二甲基環六硅氧烷、三曱基三苯基環三硅氧烷、四甲基四苯基環四硅氧烷等，作為交聯劑，可列舉三官能性或四官能性的硅氧烷系交聯劑，例如三甲氧基曱基硅烷、三乙氧基苯基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基珪烷、四丁氧基硅烷等。氯乙烯系彈性體在嚴格的意義上講不屬于具有硬鏈段和軟鏈段的結構，在該意義上講，與其稱為彈性體，不如歸入塑料，但其顯示橡膠彈性行為，具備優良的耐油性和耐侯性的特征。氟樹脂系彈性體是以氟橡膠作為軟鏈段、以氟樹脂作為硬鏈段的彈性體，除了熱塑性彈性體的特性之外，耐磨損性比硫化橡膠優異。本發明中，(C)成分的彈性體可以單獨使用一種上述各種彈性體，也可以將兩種以上組合使用。其含量相對于100質量份(A)成分的熱塑性樹脂，可在025質量份的范圍選擇。如果彈性體的含量在上述范圍，則可以在不損害(A)成分熱塑性樹脂原本的性質的條件下，抑制成型時由于殘留應力導致的成型品的裂縫。該彈性體的優選含量是5~20質量份。本發明中使用的熱塑性樹脂成型材料除了上述(A)~(C)成分之外，還可根據需要、在不損害本發明目的的范圍適當添加各種添加成分，例如抗氧化劑、耐侯劑、阻燃劑、增塑劑、著色劑等。該熱塑性樹脂成型材料可以配合上述(A)~(C)成分和根據需要寸吏用的各種添加成分，例如通過纟容融混煉制備。上述熔融混煉可通過通常公知的方法進行，在任一種方法中都是將上述各成分均勻地混合并分散在樹脂中。熔融混煉時，通常優選使用雙螺桿擠出機、單螺桿擠出機等。對熔融混煉的條件沒有特別限定，為了限制根據需要添加的各種添加成分的分解或發泡，優選避免極高溫度或極長停留時間。作為熱塑性樹脂使用聚苯硫系樹脂時，熔融混煉溫度通常為270370。C，優選為290340。C。本發明的地面線圈裝置可通過使用上述制備的熱塑性樹脂成型材料被覆線圏導體獲得。對于本發明的地面線圈裝置，在安裝在混凝土軌道的側壁上時，為了抑制切風噪音(風切D音)的發生，朝向車輛一側的面優選為平坦的。因此，可以將該線圈裝置制成朝著車輛一側的面平坦、朝著側壁一側的面隆起為線圈導體形狀的形狀。優選后述的一體成型中產生的、用于固定線圏導體的銷的痕跡的孔洞被填塞。在熱塑性樹脂成型材料的注塑成型中，為了縮短冷卻時間、提高尺寸精度，優選樹脂面的厚度為IOmm以下。但是，如果所有部位的厚度均為10mm以下，則強度不足，因此通常在具有強度的線圈導體的內徑側配置筋條。本發明的地面線圈裝置用螺栓固定在混凝土軌道的側壁上，該螺栓固定的部位是受到螺栓的緊固力、或溫度變化導致的線圈裝置膨脹收縮而產生的應力、線圏產生的電磁力等力最大的部位，特別需要強度。因此，螺^全固定的部位優選埋入金屬襯套。為了提高與熱塑性樹脂成型材料(以下簡稱為"樹脂材料，，)的接合力，防止該金屬襯套從線圈裝置本體脫落，上述金屬襯套優選在其兩端附加直徑不同的凸緣部。施加將該金屬襯套由線圈裝置本體拔出方向或壓入方向的力時，在該金屬襯套的凸緣和凸緣連接的面上施加剪切應力。為了分散該剪切應力，可以-使剪切應力所施加的面加大，為此，4吏該金屬襯套的長度加長、加大凸緣的直徑、并且加大各直徑的差是有效的。但是，線圈裝置優選薄，因此增加厚度、加長金屬襯套的長度是不實用的，有效的是加大凸緣的直徑。如果該金屬襯套的凸緣部分和除此以外的部分直徑差異大，則線圈裝置的金屬襯套附近的樹脂材料部分的厚度差異也大，凸緣以外部分的樹脂材料極端增厚。如果該樹脂材料增厚，則成型冷卻時收縮增大，容易產生空隙，會導致金屬襯套附近的強度降低。因此，金屬襯套的形狀優選在金屬襯套的附近，樹脂材料不增厚太多，在以大的凸緣部的直徑為a、凸緣部以外的襯套的直徑為b時，優選a/b《2.0,更優選a/b《1.6,進一步優選<1.4。使用聚苯硫系樹脂作為熱塑性樹脂成型材料的熱塑性樹脂時，由于該樹脂是韌性低的材料，因此優選避免該金屬襯套的各邊角部為銳角。因此，所有的角部優選R1以上，更優選R2以上，進一步優選R5以上。圖3是本發明中使用的金屬襯套的一個例子的側面圖(a)和平面圖(b)。該金屬襯套的材料通常為不銹鋼(例如SUS304)。在本發明的地面線圈裝置中，施加特別大的負荷的部位在螺栓緊固部，在金屬襯套附近，因此，在與安裝到混凝土軌道側壁上時使用的螺栓對應的輪轂狀部位、即金屬襯套附近的輪轂狀樹脂材料部優選連接8根以上前端厚度為1.5~10mm、優選3-8mm,高度為30mm以上、優選為線圈部的高度以下的筋條。如果筋條前端厚度為1.5mm以上，則無須施加將熔融樹脂填充到微細部位的多余的填充壓，因此從能量效率方面考慮優選，另外，即使熔融樹脂的流動性不足時也可以將樹脂填充到筋條的前端部位。如果筋條的前端為10mm以下，則相對于目標強度，筋條不會過重，可實現輕量化，另外，厚部不會殘留樹脂冷卻固化時的歷程，因此可以抑制殘留應力導致的翹曲變形、裂紋的發生。為了避免應力集中，筋條的根部、筋條與輪轂狀樹脂材料相連接的部位、筋條與線圏導體內壁面相連接的部位優選R5以上，更優選R10以上。上述的本發明磁懸浮式鐵道用地面線圏裝置可按照以下所示的本發明的方法、產率良好地制備。下面，對地面線圏裝置制造中的本發明的方法進行說明。本發明的方法中，為了提高地面線圈裝置的生產性，不采用壓縮成型或反應注塑成型，而是釆用注塑成型。即，本發明的方法中，可(l)通過注塑成型，向預先插入了線圏導體的模具模腔部填充上述熱塑性樹脂成型材料，進行一體成型；或者(2)通過注塑成型，向預先插入了線圏導體和金屬襯套的模具模腔部填充上述熱塑性樹脂成型材料，進行一體成型，由此制造地面線圏裝置。這些注塑成型中，為了降低成型時模具內的壓力，降低對插入物的損傷，抑制殘留應力導致的翹曲變形，可以使用注塑壓縮成型法。上述(2)的方法中，如上述本發明的地面線圈裝置說明所示，該地面線圈裝置的用螺栓與混凝土軌道側壁固定的部位特別需要強度，因此，與線圈導體一起向螺栓部位插入金屬襯套，進行一體成型。上述(l)、(2)的方法中，向模具內插入線圏導體、或線圈導體與金屬襯套，填充作為絕緣材料的熱塑性樹脂成型材料，一體成型，由此可以提高生產性，可以制造在強度方面可靠性高的地面線圏裝置。使用聚苯硫醚樹脂作為熱塑性樹脂成型材料中的熱塑性樹脂時，成型條件如下料筒溫度通常為270370。C,優選290340。C,模具溫度通常為110~180°C,優選120-160。C,更優選125~140°C,填充時間為1~10秒左右，冷卻時間通常為150秒以上。為防止溫度過高，模具的溫度調節優選將加熱器與加壓水溫調節并用。在上述(2)的將線圏導體和金屬襯套插入到模具內一體成型的方法中，螺栓緊固部附近、即金屬襯套部附近施加了各種負荷，因此需要強度。另一方面，在成型時分流的樹脂材料流合流，因此在開口部(金屬襯套)形成接縫線。在該接縫線，由于樹脂、強化纖維的取向等使強度降低。因此，必須避免在金屬襯套部附近形成接縫線，為此，可在金屬襯套部設置盤形澆口，由此填充熱塑性樹脂成型材料，使分流的樹脂材料不會形成合流的流動形態。螺栓緊固部通常有多個部位，因此優選在所有的部位均插入金屬襯套，設置盤形澆口，填充熱塑性樹脂成型材料。因此，澆口為多點時，作為流道系統，可以為三板模具形成的冷流道系統，或雙板才莫具形成的熱流道系統。本發明的方法中，由于作為插入物的線圈導體大，因此為了容易地將線圈導體插入、固定在模具中或者從中取出，注塑成型機的合模裝置優選合模裝置的動作方向與重力方向平行的方式。本發明的方法中，線圏導體是將鋁、銅等金屬線材巻成線圏狀制作的，因此該線材在長度方向具有強度，但是相鄰線材之間的強度弱，如果施加剪切應力則線材有時偏移。因此，注塑成型時向線圏導體施加負荷，線圈導體變形或者線圏導體偏離規定部位，或者無法形成地面線圈裝置。因此，優選對線圈導體預先實施提高剛性的處理。上述提高剛性的處理例如有通過熱固性樹脂使線圈導體的剛性提高的方法。具體來說，可采用使熱固性樹脂含浸在線圏的線材(素線)之間，使其固化的方法等。此時，將纖維狀強化材料制成帶狀，然后將其纏繞在線圈導體的外周，由此可以進一步提高剛性。上述纖維狀強化材料通常可使用玻璃纖維、合成纖維強化材料等，熱固性樹脂通常可使用熱固性環氧樹脂、熱固性聚酯樹脂等。線圏導體通常是將金屬線材(線材)多層地巻成線圈狀制作的，因此線圏導體的尺寸誤差是該金屬線材尺寸誤差的數倍，很難達到較高的尺寸精度。但是如本發明所示，通過在進行提高線圈導體的剛性的處理時使用模具使熱固性樹脂含浸于其中，可得到使線圈導體的尺寸精度提高的附帶效果。對于地面線圈裝置，必須將線圏導體的外周整個面用是絕緣體的樹脂材料被覆，成型時必須是在模具內浮著的狀態。因此，設置可在模具內進退的銷，設定成在銷前進到的位置固定線圈導體，這樣，線圏導體可在模具內固定于規定位置。該銷的驅動通常采用油壓裝置或空壓裝置。此時，施加使線圏導體不因成型時的填充壓力移動的程度的力，用銷固定是很重要的，優選至少與線圏導體厚度方向的正面背面相接觸的銷在與線圏導體相接觸的狀態下還具有l~2mm左右的前進幅度(前進7卜口一夕)。該銷可以固定線圏導體的外周面(四個面)和厚度方向的正面背面(兩個面)。關于銷端部的形狀，如果與線圏導體接觸的面過小則難以固定，過大則妨礙樹脂材料的流動，因此優選100~1000mn^左右。為了避免應力集中，銷的形狀優選截面形狀為圓形，如果是多邊形，則優選角取R。另外銷的個數過少，則難以固定，過多則妨礙樹脂材料的流動，因此，優選在線圈導體外周面上每5000-16000mmS殳置l個左右，在線圏導體厚度方向的正面背面上每600030000mn^設置l個左右。關于銷的設置部位，在線圈導體的外周面上優選為線圈導體厚度的中心，在線圏導體厚度方向的正面背面上優選線圈導體的中心或樹脂材料由中心流動的上游側。具體來說，樹脂材料的澆口(螺栓緊固部=金屬襯套部)大多是設置在線圈裝置的結構上的線圈導體的內徑側，因此銷也優選設置在線圈導體的中心，或比中心更朝向內徑側。用銷固定線圈導體時，銷前進時壓力過高、或者線圏導體的尺寸誤差大，或者厚度過厚等時，銷有可能損傷線圈。因此，優選在銷上安裝絕緣體，使線圏導體和銷之間存在包含絕緣體的緩沖材料。該緩沖材料的面積通常是與銷的截面積相同或更大的面積。線圏導體與銷之間的緩沖材料的厚度過薄，則無法充分發揮緩沖材料的效果，如果過厚則妨礙成型時樹脂材料的流動，因此為l4mm左右。為了防止該緩沖材料從銷上脫落，可以使其面積比銷大，制成夾持銷的形狀。該材料具有與線圏裝置成型時使用的熱塑性樹脂成型材料的粘接性很重要的。如果沒有粘接性，則水由界面浸入，無法作為線圏裝置使用。型材料中的熱塑性樹脂相同的樹脂，但^^未必是組成完全相同的材料。、圖4表示該緩沖材料的一個例子的側面圖(a)和平面圖(b)。用銷固定線圏導體進行注塑成型時，有銷的部位會形成孔洞。銷上不設置上述緩沖材料時，銷部分插入線圈導體，即使在使用緩沖材料時，該緩沖材料與成型材料的粘接性也可能出現問題，必須通過成型后的后加工步驟添埋該孔洞部位。本發明中，為了省略該后加工步驟、進一步提高生產性，通常采取在成型時使銷后退，向銷的孔洞部填充樹脂材料的處置。此時，如果銷后退的時間過早，則難以將線圏導體持續固定在規定部位，而時間過遲，則樹脂材料固化，即使使銷后退也無法將樹脂材料填充到孔洞部。因此，優選在樹脂材料通過銷部后10秒以內使銷后退。只要是在上述時間內，可以使各銷分別后退，也可以同時后退。在將模具合模、并使線圏導體厚度方向的正面背面的銷固定線圏導體的狀態下，由于注塑填充壓力，線圈導體向外周面方向移動的可能性低，因此，對于與線圈導體外周面相接觸的銷，可以在合模完成后、注塑開始前使銷后退。這樣，將熱塑性樹脂成型材料填充到預先插入了線圏導體、優選線圏導體和金屬襯套的模具模腔部，進行一體成型，由此可以產率良好地制造本發明的磁懸浮式鐵道用地面線圈裝置。該磁懸浮式鐵道用地面線圏裝置具有良好的強度、耐熱性、耐侯性等。實施例下面，通過實施例進一步詳細說明本發明，但本發明并不受這些例子的任何限定。對各例子中得到的線圏裝置分別進行成型周期、產品的外觀評價、除線圏導體之外的樹脂材料部分的質量測定、通過渦電流式變位傳感器進行的線圏導體部樹脂材料的厚度測定，按照以下基準分別進行評價。(1)成型周期〇5分鐘以下x:超過5分鐘(2)外觀評價O:目視觀察沒有異常x:目視可見由于產生氣體而導致的外觀不良或流動末端部的外觀不良(3)除線圈導體之外的樹脂成型材料部的質量〇5kg以下△:5-10kg。x:超過IOkg。(4)線圏導體部的樹脂材料的厚度O:與設定厚度的誤差在土0.5mm以內。x:與設定厚度的誤差超過土0.5mm金屬襯套部的壓入拔出試驗按照下述方法進行。(5)金屬襯套部的壓入拔出試驗如圖5所示，向金屬襯套部12上施加負荷，確認l50kN時是否有破壞。圖5中，符號10是線圏裝置、ll是線圈導體、13是樹脂材料。制造例l向lL高壓釜中加入110.26g對二氯苯、34.46g^L化鋰、(0g三氯苯)、10.09g水、334.21gN-甲基-2-吡咯烷酮，在氮氣氛中、26(TC下反應3小時，生成聚合物。將聚合物從反應液中分離，用N-甲基-2-吡咯烷酮、接著用水、丙酮洗滌，在120。C下減壓干燥8小時。所得聚合物(聚苯硫PPS)的熔融粘度(300°C、200秒")為100Pa's，彎曲彈性模量(按照ASTMD790)為112MPa。實施例l使以耐熱性的蒂托綸(f卜口>)合成纖維為縱向絲、以玻璃纖維為橫向絲的絕緣帶含浸環氧系熱固性樹脂，得到預浸料坯狀的絕緣帶，將纏繞有該絕緣帶的導體(鋁材料)巻起，形成線圏導體，然后在100。C的溫度和2kN/cm"的壓力下使半固化狀的樹脂固化，燒固成一定尺寸。接著，將通過油壓缸使線圈導體固定用銷(直徑20mm的圓柱狀，在線圈導體的外周面的各面上各設置兩根，線圈導體厚度方向的正面背面上各設置8根)可以進退的模具安裝在具有縱向開合的合模裝置的注塑成形機中。將模具溫度升溫至13(TC，將上述燒固的線圏導體和圖3所示金屬3于套(圓筒部的外徑42mm、內徑28mm、長度22mm、上部凸緣部的外徑52mm、下部凸緣部的外徑58mm、各凸緣部的厚度5mm)插入到模具內，使線圏導體固定用的銷前進，固定線圏導體。合模完成后，使與線圏導體外周四個面相接觸的銷后退，通過設置在金屬襯套部的盤狀澆口，將料筒溫度設定為33(TC的熱塑性樹脂成型材料[含有制備例1的PPS:IOO質量份、玻璃纖維(旭77々《一歹，7制造，商品名"JAFT591"、11pm):67質量份]填充到模具內，保持壓力切換3秒后使其余的銷后退，冷卻100秒，然后開模，取出成型品(線圈裝置)。成型周期和線圈裝置的特性如表l所示。所得線圈裝置的側視圖如圖6所示。圖6中，符號20為線圏裝置，21為被覆線圏導體的表面側的樹脂面，22為線圈導體的內徑部，23為金屬襯套，24為輪轂狀的樹脂材料部，25為銷的痕跡(被樹脂材料填塞)，26為電源連接部。實施例2實施例1中，在線圈導體固定用銷的前端安裝含有預先成型的絕緣體的圖4所示的緩沖材料(材料與熱塑性樹脂成型材料相同)，除此之外與實施例l同樣地制造線圏裝置。緩沖材料凹部的外徑為25mm、內徑20mm、底面部厚度2mm、外側部厚度3.5mm。成型周期和線圏裝置的特性如表l所示。實施例3實施例1中，使用含有制造例1的PPS:IOO質量份、玻璃纖維(旭77々《一^，7制、商品名"JAFT591"、llpm):86質量份和彈性體(旭^^力AX制備，商品名"夕7亍:v夕H103r，)14質量份的材料作為熱塑性樹脂成型材料，除此之外與實施例1同樣地制造線圈裝置。成型周期和線圈裝置的特性如表l所示。比舉交例1實施例l中，使用含有制造例1的PPS:100質量份、玻璃纖維(旭77々<一^57制備、商品名"JAFT591"、11)Lim):96質量^f分和彈性體(旭^^力AX'制備，商品名"夕7亍、乂夕H1031"):27質量份的材料作為熱塑性樹脂成型材料，除此之外與實施例1同樣地制造線圈裝置。成型周期和線圈裝置的特性如表l所示。比較例2實施例1中，使用含有制造例1的PPS:100質量份、玻璃纖維(旭77々《一^57制備、商品名"JAFT591"、llpm):232質量份和彈性體(旭亇S力少X制備、商品名"夕7亍y夕H103r，)25質量份的材料作為熱塑性樹脂成型材料，除此之外與實施例1同樣地制造線圈裝置。成型周期和線圈裝置的特性如表l所示。比較例3使用旭77々《一,歹7社制造的商品名"1000"(基質不飽和聚酯，玻璃纖維無規玻璃纖維氈30質量％)作為SMC材料。將與實施例1進行了同樣處理的線圈導體的周圍用上述SMC材料包裏，安裝在模具中，在溫度130。C、壓力120kN/cn^的條件下加熱加壓，制造圖7所示的線圈裝置。圖7中，符號30為線圏裝置，31為被覆線圈導體的固化SMC材料面，32為金屬襯套，33為電源連接部。成型周期和線圈裝置的特性值如表1所示。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>產業實用性本發明的磁懸浮式鐵道用地面線圈裝置是使用具有特定組成的熱塑性樹脂成型材料被覆線圏導體而成的裝置，產率高、可實現輕量化，且具有循環性。權利要求1.磁懸浮式鐵道用地面線圈裝置，其具有用熱塑性樹脂成型材料被覆的線圈導體，固定于混凝土軌道的側壁，其特征在于，上述熱塑性樹脂成型材料相對于100質量份(A)熱塑性樹脂，含有20～200質量份(B)無機填充材料、以及0～25質量份(C)彈性體。2.權利要求l所述的磁懸浮式鐵道用地面線圈裝置，其中，熱塑性樹脂成型材料中的(A)成分熱塑性樹脂是聚亞芳基硫醚樹脂。3.權利要求1或2所述的磁懸浮式鐵道用地面線圈裝置，其中，熱塑性樹脂成型材料中的(B)成分無機填充材料具有纖維狀、球狀、板狀或不定形狀的形態。4.權利要求l3中任一項所述的磁懸浮式鐵道用地面線圏裝置，其中，朝著車輛一側的面大致為平坦面，朝著側壁一側的面隆起為與線圈導體對應的形狀，并且在線圈導體的內徑部配置筋條。5.權利要求l4中任一項所述的磁懸浮式鐵道用地面線圏裝置，其中，在線圈裝置的與安裝到混凝土軌道側壁上時使用的螺栓對應的部位埋入金屬襯套。6.權利要求5所述的磁懸浮式鐵道用地面線圏裝置，其中，金屬襯套在兩個端部具有直徑不同的凸緣。7.權利要求5或6所述的磁懸浮式鐵道用地面線圈裝置，其中，在線圏裝置的與安裝到混凝土軌道側壁上時使用的螺栓對應的輪轂狀部位連接8條以上的前端厚度為1.510mm、高度為30mm以上的筋條。8.權利要求l4中任一項所述的磁懸浮式鐵道用地面線圈裝置的制造方法，其特征在于，通過注塑成型向預先插入了線圈導體的模具模腔部填充熱塑性樹脂成型材料，進行一體成型。9.權利要求57中任一項所述的磁懸浮式鐵道用地面線圏裝置的制造方法，其特征在于，通過注塑成型向預先插入了線圏導體和金屬襯套的模具模腔部填充熱塑性樹脂成型材料，進行一體成型。10.權利要求9所述的磁懸浮式鐵道用地面線圈裝置的制造方法，其中，在插入到模具內的金屬村套部設置澆口，且該澆口的形狀為盤狀。11.權利要求8~IO中任一項所述的磁懸浮式鐵道用地面線圏裝置的制造方法，其中，使用合模裝置的動作方向與重力方向平行的注塑成型機。12.權利要求8~11中任一項所述的》茲懸浮式鐵道用地面線圏裝置的制造方法，其中，作為線圈導體，使用將線圈的線材之間用熱固性樹脂固定的線圏導體。13.權利要求8~12中任一項所述的磁懸浮式鐵道用地面線圈裝置的制造方法，其中，線圏導體用可在模具內進退的銷固定。14.權利要求13所述的磁懸浮式鐵道用地面線圈裝置的制造方法，其中，可在模具內進退的銷的前端部安裝有絕緣體。15.權利要求13或14所述的磁懸浮式鐵道用地面線圏裝置的制造方法，其中，向模具模腔內填充熱塑性樹脂成型材料后，在該成型材料的溫度降低至可流動的溫度以下之前，將銷從模具內退出，向銷曾存在的部分填充該成型材料，得到沒有高低差的成型品。全文摘要本發明提供產率高、強度偏差小、并且可實現輕量化、且具有循環利用性的磁懸浮式鐵道用地面線圈裝置及其制造方法。該磁懸浮式鐵道用地面懸浮裝置具有用熱塑性樹脂成型材料被覆的線圈導體，其中所述熱塑性樹脂成型材料含有(A)含有100質量份(A)熱塑性樹脂和相對于100質量份(A)為20～200質量份(B)無機填充材料和0～25質量份(C)彈性體，本發明還涉及通過注塑成型將上述熱塑性樹脂成型材料填充到預先插入線圈導體的模具模腔部、一體成型，從而制造磁懸浮式鐵道用地面線圈裝置的方法。文檔編號H02K41/02GK101189785SQ20068001339公開日2008年5月28日申請日期2006年3月30日優先權日2005年4月22日發明者吉川惠三,地藏吉洋,板橋好文,水野宣彥,石原啟守,米川太,藤本健,藤田章洋,長谷川智巳申請人:出光興產株式會社;三菱電機株式會社;東海旅客鐵道株式會社